Physik Forum

[Gast]

Hallo,

ich muss für das Praktikum ein paar Fragen bzgl. des o.g. Themas beantworten. Alles was ich zu diesem Thema bekommen habe, ist nur ein Versuchsaufbau. Im Internet gibt es eine Fülle von Informationen aber zu meinen Fragen gibt es die passenden Antworten bzw. Informationen nicht.

1. Wie würde das entstehende Oszilloskopbild aussehen, wenn Sie auf die Y-Achse Ihres Oszilloskoes eine Sinusförmige Wechselspannung, auf die X- Achse eine Sägezahnspannung geben würden. ?

2. Wie würde das entstehende Bild aussehen, wenn Sie auf die Y- und parallel auf die X-Achse ihres Oszilloskopes dieselbe sinusförmige Wechselspannung geben würden ?

3. Was ist "tau" und wie groß ist sie für die folgenden RC Kombinationen
C=100 mikroF; R=25 kiloOhm
C=47 mikroF; R=50 kiloOhm

4. Nach welcher Funktionsgleichung lädt sich ihr Kondensator ?

5. Zu wie viel Prozent ist ihr Kondensator aufgeladen zum Zeitpunkt t=tau ? Erklären Sie Ihre Behauptung !

6. Wie lange dauert es, bis der Kondensator C=1100 mikroF zu 99,3 % geladen ist, wenn R 5 kiloOhm beträgt ?


Natürlich erwarte ich nicht, dass alle Aufgaben von euch gelöst werden sollen. Aufgabe 1 und 2 hab ich schon gezeichnet, bin mir aber nicht sicher ob dies richtig ist. Da ich keinen Scanner habe, würde ich mich freuen, wenn jemand ein Bild reinstellen könnte oder zumindest die Kurve beschreiben könnte.

Aufgabe 3 müsste ich auch hinkriegen, bin zumindest gerad dabei.
Es wäre nett, wenn man mir ein paar Anregungen geben könnte. Bzw. paar Links zuschicken könnte.


Gruß
MT007

[MT007]

Aufgabe 3 hab ich hingekriegt. die kann ausgelassen werden.

Vielen Dank im voraus.

[Gast]

hab eben gesehen, dass dieses Thema bereits vorhanden ist. Sorry.

bis auf Aufgabe 1; 2 und 5 habe ich alle anderen verstanden und auch gemacht. Wäre nett wenn zu diesen Aufgaben geholfen werden kann.

[Fritz]

Hallo

zu 1:
Das ist zufällig(?) genau die übliche Betriebsweise für Oszilloskope. Was dann zu sehen ist ist eine Sinuskurve die sich entlang der x Achse dahin schlängelt (so wie sich das eben gehört!)

Ob das Bild dann steht oder wandert bzw. wie viele Täler und Berge zu sehen sind hängt davon ab welches Frequenzverhältnis Sinus und Sägezahn haben.

zu 2:
Das nennt man X-Y-Betrieb. In diesem Fall, wenn es die gleiche Spannung ist sieht man eine Gerade durch den Ursprung, die bei gleicher Kanaleinstellung eine Steigung von 45° hat.

Zu den folgenden Punkten:

Wenn man die Bauteile Widerstand und Kondensator in Reihe schaltet nennt man diese Kombination RC-Glied. Wenn man an diese Kombination nun eine Gleichspannung anlegt erhält man eben diese Charakeristischen Strom und Spannungsverläufe. Man kann diese ermitteln in dem man die Bauteilgleichungen kombiniert und die so erhaltene Differenzialgleichung löst. Das will ich dir allerdings ersparen (es sei denn du willst es wirklich wissen) und dir gleich die fertige Lösung für die Spannung am Kondensator und damit dessen Ladungszustand beim Aufladen präsentieren:

U(t)=U0*(1-e^(-t/(R*C)))

U0 ist dabei die Spannung der Gleichspannungsquelle. R und C ist klar, t ist die Zeit. Es handelt sich also um eine Exponentialfunktion. R*C fasst man oft zusammen zu τ. Das ist die sogenannte Zeitkonstante. τ hat die Einheit s und gibt an wie "schnell" das RC Glied ist. Nach 5*τ sagt man ist der Lade bzw. Entladevorgang "praktisch" abgeschlossen.

Wenn du Aufgabe 6 gelöst hast müsste 5 doch ein Klacks sein. Du setzt in obige Gleichung einfach τ für t ein und erhälts:

U(τ)=U0*(1-e^(-1))

U(τ)/U0=1-e^(-1)=0.6321 sprich 63%

Das Thema wird auch hier ganz gut erklärt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zeitkonstante

mfg Fritz